(57)【要約】【課題】  グラインダのスピンドルに研削砥石を固定するための固定ナットであって、研削砥石に付加される加工抵抗により食い付いた状態であっても小さな力で緩めることができるようにした固定ナットの操作をより簡単にする。【解決手段】  雌ねじ部１１ｂを有するナット本体１１と押圧板１２との間の圧力室１４内にピストン１７を進入させ、操作板１３を緩め方向に回転させるとピストン１７が後退して押圧板１２の押圧力が低下し、これによりねじ軸方向の食い付きをなくす構成とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄ねじ部に締め付けて、該雄ねじ部のフランジ部との間に物品を挟み込んで固定する固定ナットであって、
前記雄ねじ部が締め付けられる雌ねじ部を有するナット本体と、該ナット本体の片面側にねじ軸方向に変位可能に設けられて前記物品に押圧される押圧板と、該押圧板と前記ナット本体との間に設けられて圧力媒体を封じ込めた圧力室と、前記ナット本体にねじ軸方向に変位可能に設けられて、先端部を前記圧力室内に進入させたピストンと、前記ナット本体の他面側に相対回転可能に設けられた操作板と、前記ピストンの後端に対向して該操作板に設けたカム部を備え、
前記操作板のねじ緩め方向の回転操作により、前記ピストンの後端部に前記カム部に対する当接位置を変位させて該ピストンを後退させ、該ピストンの後退に伴う前記圧力室の圧力低下により前記押圧板の前記物品に対する押圧力を低下させる構成とした固定ナット。
【請求項２】
スピンドルの雄ねじ部に締め付けて、該スピンドルのフランジ部との間に加工具を挟み込んで固定する固定ナットであって、
前記雄ねじ部が締め付けられる雌ねじ部を有するナット本体と、該ナット本体の片面側にねじ軸方向に変位可能に設けられて前記加工具に押圧される押圧板と、該押圧板と前記ナット本体との間に設けられて圧力媒体を封じ込めた圧力室と、前記ナット本体にねじ軸方向に変位可能に設けられて、先端部を前記圧力室に進入させたピストンと、前記ナット本体の他面側に相対回転可能に設けられた操作板と、前記ピストンの後端に対向して該操作板に設けたカム部を備え、
前記操作板のねじ緩め方向の回転操作により、前記ピストンの後端部に前記カム部に対する当接位置を変位させて該ピストンを後退させ、該ピストンの後退に伴う前記圧力室の圧力低下により前記押圧板の前記加工具に対する押圧力を低下させる構成とした固定ナット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば手持ち工具としてのディスクグラインダ（以下、単にグラインダという）のスピンドルに円板形の研削砥石を固定するための固定ナットであって、小さな力で緩めることができるようにするための緩め補助機能を備えた物品の固定ナットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、上記のグラインダにおいては、モータにより回転するスピンドルに円板形の研削砥石をセットした後、スピンドルの雄ねじ部に固定ナットを締め込んで当該研削砥石をスピンドルのフランジ部と当該固定ナットとの間に挟み込んで固定することができる。
こうして固定される研削砥石を加工物に押し付けて研削加工すると、スピンドル起動時の慣性や研削砥石に付加される研削抵抗が固定ナットに対して締まり勝手側に作用するため、固定ナットが使用者の締め付け力以上の大きな力で締め付けられてしまい（食い付き）、その結果研削砥石をスピンドルから取り外す際に使用者が手動で固定ナットを緩めることが困難になる。従来よりこの問題に対する対策がなされてきている。
例えば、国際公開第０１／１０６００号パンフレットに記載された固定ナット３０は、同パンフレットの第１図を援用した図６に示すようにスピンドル３２のフランジ部３２ａにセットした研削砥石３１に当接される押圧板３５と使用者が把持して回転させるナット本体３３を備えている。押圧板３５とナット本体３３との間には、シリコン油等の圧力媒体を封じ込めた圧力室３４が設けられている。
ナット本体３３には、軸方向（図示上下方向）に変位して上記圧力室３４の容積を変化させるピストン板３７と使用者が押し込み操作する押しボタン３６が設けられている。押しボタン３６とピストン板３７との間には、鋼球３９と圧縮ばね４０が介在されている。
【０００３】
押しボタン３６には径方向に深さの異なる二つの係合凹部（浅い係合凹部３７ａ，深い係合凹部３７ｂ）が設けられている。当該固定ナット３０を締め付ける前の状態において、押しボタン３６を押し込み操作しない状態では、この押しボタン３６が圧縮ばね４０によりピストン板３７から離間する方向に戻されて、浅い係合凹部３７ａに鋼球３９が嵌り込んだ状態となる。この状態では、ピストン板３７が押圧板３５に接近して圧力室３４の容積が狭められた状態に保持される。この状態で当該固定ナット３０をスピンドル３２の雄ねじ部に締め込むことにより、研削砥石３１をスピンドル３２のフランジ部３２ａとの間に挟み込んで固定することができる。
研削砥石３１を固定した状態において、当該固定ナット３０を緩めるために押しボタン３６を圧縮ばね４０に抗して図示上側に押し込み操作すると、鋼球３９が深い係合凹部３７ｂに嵌り込む。これによりピストン板３７が圧力室３４を広くする方向（図では下側）に変位可能となって、当該圧力室３４の圧力が低下する。圧力室３４の圧力が低下することにより押圧板３５の研削砥石３１に対する押圧力が低下し、これにより当該固定ナット３０のスピンドル３２に対するねじ軸方向の締め付け状態（食い付き状態）が緩められるので、当該固定ナット３０をより小さな力で緩めることができた。
【特許文献１】国際公開第０１／１０６００号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の固定ナット３０によれば、押しボタン３６を圧縮ばね３４に抗して押し込み操作することによって押圧板３５の研削砥石３１に対するねじ軸方向の押圧状態を解除する構成であるので、当初この押しボタン３６を押し込み操作した状態で当該固定ナット３０を緩め方向に回転させる必要があった。このため、使用者は片手で当該固定ナット３０を緩め操作しづらく、場合によっては一方の手で押しボタン３６を押し込み操作し、他方の手でナット本体３３を緩め方向に回転操作する必要があり、この点で上記従来の固定ナット３０は操作性がよくなかった。
本発明は、片手で簡単に緩め操作することができる操作性のよい固定ナットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため、本発明は特許請求の範囲の各請求項に記載した構成の固定ナットとした。
請求項１記載の固定ナットによれば、操作板をねじ緩め方向に回転操作すると、ピストンに対してカム部が変位することにより当該ピストンが後退し、これにより当該ピストンの圧力室への進入量が小さくなって、この減少分に相当する容積分だけ圧力室の容積が増大し、その結果当該圧力室の圧力が低下する。
圧力室の圧力が低下すると、物品に対する押圧板の押圧力が低下し、これにより雄ねじ部に対するナット本体の主としてねじ軸方向の締め付け状態が緩められるので、操作板をそのままねじ緩め方向に回転操作することにより当該固定ナットを雄ねじ部に対してより小さな力で緩めることができる。
このように、操作板を回転操作することにより押圧板の物品に対する押圧力を緩める構成であるので、使用者は操作板をねじ緩め方向に回転させる操作を行うだけで当該固定ナットを緩めることができ、従来のように片手で押しボタンを押し操作し、もう一方の手で回転操作するといった面倒な操作をする必要がない。
【０００６】
請求項２記載の固定ナットによれば、操作板をねじ緩め方向に回転操作すると、ピストンに対してカム部が変位することにより当該ピストンが後退し、これにより当該ピストンの圧力室への進入量が小さくなり、この減少分に相当する容積分だけ圧力室の容積が増大し、その結果当該圧力室の圧力が低下する。
圧力室の圧力が低下すると、加工具に対する押圧板の押圧力が低下して雄ねじ部に対するナット本体の主としてねじ軸方向の締め付け状態が緩められる。このため、そのまま操作板をねじ緩め方向に回転操作することにより、当該固定ナットを雄ねじ部に対してより小さな力で緩めることができる。
このように、操作板を回転操作することにより押圧板の加工具に対する押圧力を緩める構成であるので、使用者は操作板をねじ緩め方向に回転操作するだけで、ねじ軸方向の締め付け力を低下させて当該固定ナットを小さな力で緩めることができる。従って、従来のように片手で押しボタンを押し操作し、もう一方の手で回転操作するといった面倒な操作を行うことなく、加工抵抗や起動時の慣性等により雄ねじ部に食い付いた固定ナットを小さな力で簡単に緩めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１は、以下説明する本実施形態の固定ナット１０を用いて円板形の研削砥石２を取り付けたグラインダ１の当該研削砥石取り付け部の周辺を示している。グラインダ本体については従来と同様で足り、本実施形態において特に変更を要しないので図示およびその説明を省略するが、このグラインダ本体には電動モータが内蔵されており、この電動モータを駆動源としてスピンドル３が回転する。図１ではグラインダ１のスピンドル３の先端側のみが示されている。
このスピンドル３の先端部にはフランジ部３ａと雄ねじ部３ｂが設けられている。本実施形態では雄ねじ部３ｂは右ねじで形成されている。従って、この雄ねじ部３ｂに対して固定ナット１０を右回りに回転操作すれば固定ナット１０は雄ねじ部３ｂに締め付けられ、逆に左回りに回転操作すれば固定ナット１０は雄ねじ部３ｂに対して緩められる。
研削砥石２は、その中心に設けた取り付け孔２ａ内にこの雄ねじ部３ｂを挿通させて、その片面側をインナフランジ４を間に挟み込んでフランジ部３ａに当接させ、この状態で雄ねじ部３ｂに固定ナット１０を締め込むことによりスピンドル２の先端に固定されている。従って、固定ナット１０を雄ねじ部３ｂに対して緩めれば、研削砥石２をスピンドル３から取り外すことができる。
本実施形態の固定ナット１０は、研削加工中において研削砥石２に付加される研削抵抗あるいはスピンドル起動により研削砥石２が回転し始める時の慣性がこの固定ナット１０に対して締まり方向の外力として作用する結果、当該固定ナット１０の雄ねじ部３ｂに対する締め付け力が過大に強くなってしまった場合であっても、使用者がこれを緩める場合には小さな力で簡単に緩めることができる機能（緩め補助機能）を備えている。
【０００８】
この固定ナット１０の詳細が図２〜４に示されている。この固定ナット１０は、概ね円板形状のナット本体１１と押圧板１２と操作板１３を備えている。ナット本体１１と押圧板１２との間には、シリコンオイル等の圧力媒体を封じ込めておくための圧力室１４が設けられている。
先ず、ナット本体１１は概ね円板形状を有し、その中心にはボス部１１ａが設けられている。このボス部１１ａの内周側に雌ねじ部１１ｂが形成されている。この雌ねじ部１１ｂにスピンドル３の雄ねじ部３ｂがねじ込まれる。
押圧板１２は、ナット本体１１の内面側（図２において上面側）に組み付けられている。この押圧板１２は円環形状を有し、ナット本体１１のボス部１１ａを介して軸方向に一定の範囲で平行移動可能に支持されている。また、ナット本体１１には、それぞれ円筒形状をなすシリンダ部１１ｄと円筒壁部１１ｈが周方向に並んで形成されている。円筒壁部１１ｈの内周側には、押圧板１２に設けた円柱体形状の係合突部１２ａが挿入されている。この係合突部１２ａは、上記円筒壁部１１ｈ内に軸方向に変位可能に挿入されている。円筒壁部１１ｈ内に係合突部１２ａが挿入されていることにより押圧板１２のナット本体１１に対する相対回転が規制されて、当該押圧板１２とナット本体１１が常時一体で回転するようになっている。
ナット本体１１の外周には、内面側に起立する外周壁部１１ｆがその全周にわたって形成されている。この外周壁部１１ｆとボス部１１ａとの間に押圧板１２が嵌り込む状態でナット本体１１に組み付けられている。押圧板１２の外周面にはシールリング２０が装着されている。このシールリング２０によって、押圧板１２の外周側とナット本体１１の外周壁部１１ｆとの間が液密にシールされている。また、押圧板１２の内周面にもシールリング２１が装着されている。この内周側のシールリング２１によって、押圧板１２の内周側とボス部１１ａとの間が液密にシールされている。
ナット本体１１と押圧板１２との間であって上記シールリング２０，２１によりシールされた範囲が圧力室１４とされている。この圧力室１４にはシリコンオイルが充填されている。
押圧板１２は、ボス部１１ａの外周側に装着した止め輪１６によって、そのねじ軸方向（図２において上下方向）の変位が規制されている。この止め輪１６によって押圧板１２がボス部１１ａから外れないようになっている。
操作板１３は、ナット本体１１の外面側（図２において下面側）に組み付けられている。この操作板１３も概ね円環形状を有するもので、ナット本体１１のボス部１１ａを介して当該ナット本体１１に対して相対回転可能に支持されている。また、この操作板１３はボス部１１ａの外周側に装着した止め輪１８により挟まれて、ナット本体１１の外面に重ね合わさった状態でねじ軸方向へ移動不能に組み付けられている。
【０００９】
ナット本体１１の外面であってボス部１１ａの回りには、二つの壁部１１ｃａ，１１ｃｂが相互に一定の間隔をおいて全周にわたって形成されている。この二つの壁部１１ｃａ，１１ｃｂ間に形成されたばね収容部１１ｃ内に圧縮ばね１５が収容されている。このばね収容部１１ｃは上記操作板１３により覆われて収容した圧縮ばね１５が外れないようになっている。また、操作板１３の内面には二つのシールリング２３，２４が取り付けられている。この二つのシールリング２３，２４が上記ばね収容部１１ｃの内周側および外周側に介装されることにより、当該ばね収容部１１ｃの内部が外部からシールされて異物の侵入が防止されている。
図３に示すようにこのばね収容部１１ｃの周方向の一箇所に壁部１１ｇが形成されている。この壁部１１ｇに一端側を当接させた状態で、圧縮ばね１５が当該ばね収容部１１ｃ内に収容されている。図３に示すようにこの圧縮ばね１５は、壁部１１ｇから図示反時計回り方向に沿ってほぼ全周に近い範囲にわたって収容されている。この圧縮ばね１５の他端側は、操作板１３に設けられて当該ばね収容部１１ｃ内に入り込んでいる移動壁部１３ａに当接されている。
図４に示すように、操作板１３がねじ緩め方向に回転操作されると、移動壁部１３ａが図において左側に変位し、これにより圧縮ばね１５が縮められる（圧縮される）。このため、操作板１３は、ナット本体１１に対してねじ締め方向に付勢されており、当該操作板１３のねじ緩め方向の回転操作はこの圧縮ばね１５に抗してなされる。
また、操作板１３は、この圧縮ばね１５によってねじ締め方向に付勢されていることにより、移動壁部１３ａがナット本体１１に設けた円筒壁部１１ｈに当接した初期位置にもどされる。操作板１３が初期位置に戻された状態では、当該操作板１３のナット本体１１に対するねじ締め方向の相対回転が規制され、従って当該操作板１３のねじ締め方向の回転操作と一体でナット本体１１がねじ締め方向に回転する。
次に、シリンダ部１１ｄにはピストン１７が軸方向変位可能に収容されている。このシリンダ部１１ｄの底部（図２では上部）には、挿通孔１１ｅが形成されている。この挿通孔１１ｅを経てピストン１７の先端側（図２では上端部側）が圧力室１４内に突き出される。ピストン１７にはシールリング２２が装着されている。このシールリング２２によってシリンダ部１１ｄとピストン１７との間が液密にシールされ、ひいては圧力室１４がシリンダ部１１ｄの開口側（図２においてシールリング２２よりも下側）から液密にシールされている。
【００１０】
ピストン１７の後端部（図２において下端部）には、フランジ部１７ａが設けられている。このフランジ部１７ａに対向して、操作板１３の内面にはカム部１３ｂがピストン１７側に盛り上がるように形成されている。図４に示すようにこのカム部１３ｂは、移動壁部１３ａから周方向へ一定の範囲で形成されており、移動壁部１３ａ側が最も高く、図４において右側に至るほど徐々に低くなる方向に傾斜している。このため、操作板１３が圧縮ばね１５によりナット本体１１に対して締め方向に回転して、その移動壁部１３ａがシリンダ部１１ｄに当接した状態では、ピストン１７のフランジ部１７ａがカム部１３ｂの最も高い部分に当接する。この状態から操作板１３を圧縮ばね１５に抗して緩め方向に回転操作すると（図４において左側に変位させると）、ピストン１７は相対的にカム部１３ｂの低い部位に移動する。
上記したようにピストン１７は、その先端側が圧力室１４内に進入している。このため、ピストン１７は、圧力室１４内を圧力をその先端面に受けることにより、常時シリンダ部１１ｄから抜け出る方向（図２、図４において下方、以下アンロック方向という）すなわちフランジ部１７ａをカム部１３ｂに押し付ける方向に付勢されている。
このため、図５に示すように操作板１３を圧縮ばね１５に抗してねじ緩め方向に回転操作すると、ピストン１７はその付勢力によりアンロック方向に移動し、これにより当該ピストン１７の先端部が圧力室１４内から退避する方向に移動する。これに対して図２、図４に示すように初期位置では操作板１３が圧縮ばね１５によりねじ締め方向に戻されている。この初期位置では、ピストン１７のフランジ部１７ａはカム部の最も高い部位に相対移動し、これにより当該ピストン１７が上記付勢力に抗してその先端を圧力室１４内に突き出す方向（以下、ロック方向という）に移動する。
ピストン１７がロック方向に移動してその先端部が圧力室１４内に突き出されると、圧力室１４の圧力が上昇し、その結果押圧板１２がナット本体１１から離間する方向に変位する。これに対してピストン１７がアンロック方向に移動してその先端部が圧力室１４から退避する方向に変位すると、圧力室１４の容積が僅かに大きくなる結果その圧力が低下して押圧板１２の研削砥石２に対する押圧力が低下する。
【００１１】
以上のように構成した本実施形態の固定ナット１０によれば、スピンドル３の雄ねじ部３ｂに締め込まない状態では、図２および図４に示すように操作板１３が圧縮ばね１５によりねじ締め方向に移動して移動壁部１３ａがシリンダ部１１ｄに当接した状態となっている。この状態では、ピストン１７のフランジ部１７ａがカム部１３ｂの最も高い部位に当接されて当該ピストン１７がロック方向に移動しており、従ってその先端部が圧力室１４内に突き出されて押圧板１２がナット本体１１から僅かに離間する方向に変位した状態となっている。
この非締め付け状態の固定ナット１０をスピンドル３の雄ねじ部３ｂに締め付けてその押圧板１２を研削砥石２に当接させ、この当接状態のままさらに強く締め付けることにより、研削砥石２がスピンドル３に取り付けられる。固定ナット１０を締め付けるために、使用者が操作板１３をねじ締め方向に回転操作する段階では、操作板１３の移動壁部１３ａがナット本体１１のシリンダ部１１ｄに当接され、これにより操作板１３とナット本体１１が一体でねじ締め方向に回転される。
【００１２】
グラインダ１の使用により研削砥石２に研削抵抗あるいは起動時の慣性が固定ナット１０に締め付け方向の外力として付加され、これにより当該固定ナット１０が使用者による締め付け力よりもさらに大きな力が締め付けられていく。当該固定ナット１０が雄ねじ部３ｂに対してより大きな力で締め付けられていくと、その押圧板１２がより大きな力で研削砥石２に対して押圧された状態となる。
しかしながら、研削砥石２を交換等するために当該固定ナット１０をねじ軸３ｂに対して緩める際には、圧縮ばね１５に抗して操作板１３をナット本体１１に対してねじ緩め方向に相対回転させると、ピストン１７がアンロック方向に移動して圧力室１４の圧力が低下する結果押圧板１２の研削砥石２に対する押圧力が低下する。このため、使用者は操作板１３を圧縮ばね１５に抗してねじ緩め方向に回転させるために必要な力を加えれば、押圧板１２の研削砥石２に対する押圧力が低下され、これにより以後小さな力で当該固定ナット１０を緩めることができる。
このように、当該固定ナット１０を緩める際には、使用者は操作板１３をねじ緩め方向に回転させ、そのまま同方向に回転操作すればよいことから、従来のように片手で押しボタン３６を押し込み操作しながらもう一方の手でナット本体３３を回転させるといった面倒な操作をする必要はなく、片手で楽に緩めることができる。
【００１３】
以上説明した実施形態には種々変更を加えて実施することができる。例えば、ナット本体１１の１箇所にシリンダ部１１ｄおよびピストン１７を配置し、これに対応して操作板１３の１箇所にカム部１３ｂを設ける構成を例示したが、同様のシリンダ部およびピストンをナット本体に複数箇所設け、これに対応して操作板の複数箇所にカム部を設ける構成としてもよい。
さらに、ディスクグラインダ１の加工具としての研削砥石２を固定するための固定ナットを例示したが、ディスクサンダにおいて同じく円形の加工具を固定するための固定ナット、あるいは丸鋸盤において円形の鋸刃をスピンドルに固定するための固定ナット等にも適用することができる。
また、本発明に係る固定ナットは、電動工具において加工具を固定するためのものに限らず、通常の締結ボルト（雄ねじ）と組み合わせた締結具、あるいは種々機械設備の設置の際においてアンカーボルトと組み合わせて用いる固定ナット等であって、種々物品を雄ねじ部に固定するための固定ナットに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る固定ナットにより研削砥石をスピンドルに固定した状態を示す図であって、固定ナット周辺の縦断面図である。
【図２】本実施形態の固定ナットの縦断面図である。
【図３】図１の(3)-(3)線断面矢視図であって、固定ナットの横断面図である。
【図４】図３の(4)-(4)線断面矢視図であって、固定ナットのシリンダ部周辺の縦断面図である。本図は、ピストンの先端部が圧力室内に突き出された操作板の非操作状態を示している。
【図５】図３の(4)-(4)線断面矢視図であって、固定ナットのシリンダ部周辺の縦断面図である。本図は、操作板をねじ緩め方向に回転させてピストンがその先端部を圧力室から退避させる方向に移動した状態を示している。
【図６】従来の固定ナットを示す図である。本図は、国際公開第０１／１０６００号パンフレットの第１図を援用した図である。
【符号の説明】
【００１５】
１…ディスクグラインダ
２…研削砥石（加工具）、２ａ…取り付け孔
３…スピンドル、３ａ…フランジ部、３ｂ…雄ねじ部
４…インナフランジ
１０…固定ナット
１１…ナット本体、１１ａ…ボス部、１１ｂ…雌ねじ部
１１ｃ…ばね収容部、１１ｃａ，１１ｃｂ…壁部
１１ｄ…シリンダ部、１１ｅ…挿通孔、１１ｆ…外周壁部、１１ｇ…壁部
１２…押圧板
１３…操作板、１３ａ…移動壁部、１３ｂ…カム部
１４…圧力室
１５…圧縮ばね
１６…止め輪
１７…ピストン、１７ａ…フランジ部
１８…止め輪
２０〜２４…シールリング
３０…従来の固定ナット
３１…研削砥石
３２…スピンドル、３２ａ…フランジ部
３３…ナット本体
３４…圧力室
３５…押圧板
３６…押しボタン
３７…ピストン板、３７ａ…浅い係合凹部、３７ｂ…深い係合凹部
３９…鋼球
４０…圧縮ばね
【図１】
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【図２】
2005349504.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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